РАЗРАБОТКА ПРЕДЛОЖЕНИЙ ПО АВТОМАТИЗАЦИИ
И ТЕХНИЧЕСКОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ
13.1. Предложения по автоматизации
После построения системного проекта, содержащего требования к будущей системе, на его основе осуществляется разработка предложений по автоматизации предприятия, включающая в себя:
- составление перечня автоматизированных рабочих мест предприятия, их состава и структуры, а также способов и схем информационного взаимодействия между ними;
- разработку требований к техническим средствам;
- разработку требований к программным средствам;
- разработку топологии, состава и структуры локальной вычислительной сети;
- анализ имеющихся на рынке систем управления предприятием с учетом их соответствия системному проекту и формирование рекомендаций по выбору такой системы;
- совместное с заказчиком принятие решения о выборе конкретной системы управления предприятием (или отдельных ее элементов) или о разработке собственной системы;
- разработку предложений по этапам и срокам автоматизации.
Далее рассматриваются общие соображения по выбору программного и технического (аппаратного) обеспечения, который необходимо сделать, прежде чем приступить к детальному проектированию.
1) Обозначение границ реализации. Практически любая система может быть разбита на части, отражающие четыре основных типа реализации систем: ручную, пакетную, диалоговую, реального времени. Из этих четырех типов первый реализуется людьми, остальные три являются автоматическими реализациями системы. Рассмотрим критерии назначения частям системного проекта наиболее приемлемых для них типов реализации.
Ручная реализация имеет три основных преимущества перед автоматической. Во-первых, процессы не требуется заранее точно определять. По крайней мере, они могут определяться не так тщательно, как при автоматической реализации: люди хорошо знают, как заполнить пробелы в спецификации. Во-вторых, ручная система может откликаться на неожидаемые запросы, а не только на заранее планируемые. Например, ручная система бронирования авиабилетов может ответить на запрос о возможности парковки автомобиля около аэропорта. В-третьих, система может быть реализована в окружении, где автоматизация невозможна по целому ряду причин, например, психологических: хотя и возможно полностью автоматизировать процесс предоставления ссуды, люди не могут примириться с тем, что их прошения беспристрастно отклонены машиной.
Безусловно, ручные системы имеют массу недостатков. Например, люди устают, болеют, увольняются, требуют повышения зарплаты. Однако наиболее важно, что размер и сложность ручной системы будут возрастать с увеличением числа запросов, поскольку человек может обрабатывать лишь небольшое количество данных.
После определения границ ручной реализации необходимо решить, какая часть системы должна быть пакетной, а какая диалоговой? Для большинства современных приложений вся автоматизированная система должна быть диалоговой, если только не доказано противное. Соответствующее заключение может быть сделано на основе собранных статистических данных, например скорости поступления запросов и частоты изменения данных. В качестве примеров причин для пакетной реализации можно привести следующие:
- некоторые запросы требуют длительной работы со срезом базы данных за определенный период (годовой отчет, пересылка накопленной информации и т.п.);
- некоторые отклики (например, отчеты о продажах) содержат большое количество статичных данных, актуальность которых не изменяется в течение дней или даже недель.
Следующий шаг - выделение частей, реализуемых как подсистемы реального времени. Существует два принципиальных отличия системы реального времени от просто диалоговой системы. Первое из них связано с концептуальным уровнем: в системе реального времени время поступления события в систему само по себе несет определенную информацию, которая не может быть закодирована. Второе связано с уровнем реализации: время отклика системы реального времени является критичным и сопоставимым со скоростью выполнения технологических операций. В целом, рекомендуется реализовать как подсистемы реального времени те части системы, из которых должен быть исключен человек, то есть те части, в которых приоритетны следующие факторы: скорость (например, противоракетная оборона), опасность (например, контроль радиоактивности), утомляемость (работа авиадиспетчера).
2) Выбор подходящих технических средств. Разработав системный проект и определив границы реализации, можно начинать выбор аппаратной платформы, на которой будет функционировать система (или, по крайней мере, сужать область для такого выбора).
3) Анализ и выбор существующей системы. Зная типы подсистем и потенциальную аппаратную платформу, можно приступать к поиску коммерческих пакетов, которые удовлетворяют требованиям, выявленным и зафиксированным на этапе системного проектирования, и могут справиться с размерами и мощностью, определяемыми собранной статистикой. Следует отметить, что к такому выбору необходимо подходить сверхосторожно: стоимость интегрированной системы (включая ее внедрение на предприятии), в комплексе решающей стоящие перед предприятием задачи, может составлять сотни и миллионы долларов, а ключевые слова, характеризующие различные системы, практически одни и те же:
- единая информационная среда предприятия;
- режим реального времени;
- независимость от законодательства;
- интеграция с другими приложениями (в том числе с уже работающими на предприятии системами);
- поэтапное внедрение и т.п.
И здесь неоценимую помощь оказывает системный проект, позволяющий выбрать систему, наиболее полно подходящую конкретному предприятию, либо отвергнуть данный путь и приступить к разработке и реализации собственной системы.
Ниже перечислены некоторые из критериев выбора готовой системы:
- поддержка большинства функций, выявленных при анализе требований;
- поддержка концептуальной модели данных;
- наличие высокоуровневых механизмов разработки для компенсации отсутствующих данных и функций;
- функционирование на различных аппаратных платформах;
- достаточные размеры внутренних таблиц;
- локализация.
Помимо чисто технических критериев выбора, важную роль играют также деловые критерии, например, опыт внедрения и надежность продавца.
4) Разработка собственной системы. Отметим недостатки такого подхода по сравнению с покупкой готовой системы:
- трудозатраты на создание собственной интегрированной системы огромны и составляют сотни и тысячи человеко-лет, стоимость разработки соизмерима со стоимостью готовой системы(а часто значительно превышает ее): такие продукты должны реализовываться большими коллективами программистов;
- использование готовой системы менее рискованно, чем разработка собственной;
- готовая система внедряется поэтапно и поэтому частично может быть доступна в рабочем режиме гораздо быстрее, чем собственная.
13.2. Техническое проектирование
На данном этапе на основе системного проекта и принятых решений по автоматизации осуществляется проектирование системы. Фактически здесь дается ответ на вопрос: "Как (каким образом) мы будем строить систему, чтобы она удовлетворяла предъявленным к ней требованиям?". Этот этап разделяется на два подэтапа:
- проектирование архитектуры системы, включающее разработку структуры и интерфейсов ее компонент (автоматизированных рабочих мест), согласование функций и технических требований к компонентам, определение информационных потоков между основными компонентами, связей между ними и внешними объектами;
- детальное проектирование, включающее разработку спецификаций каждой компоненты, разработку требований к тестам и плана интеграции компонент, а также построение моделей иерархии программных модулей и межмодульных взаимодействий и проектирование внутренней структуры модулей.
При этом происходит расширение системного проекта:
- за счет его уточнения;
- за счет построения моделей автоматизированных рабочих мест, включающих подсхемы информационной модели и функциональные модели, ориентированные на эти подсхемы вплоть до идентификации конкретных сущностей информационной модели;
- за счет построения моделей межмодульных и внутримодульных взаимодействий с использованием техники структурных карт.
Центральное место среди перечисленных видов работ занимает построение моделей автоматизированных рабочих мест. Ниже приводится фрагмент технического проекта на создание системы автоматизации ремонтной службы на автобазе технологического транспорта.
13.3. Фрагмент технического проекта ремонтной службы
Основной деятельностью ремонтной службы является техническое обслуживание и ремонт технологического транспорта, поддержание коэффициента технической готовности парка не менее 0.75.
В состав ремонтной службы входят:
- центр управления ремонтным производством (ЦУП)
- ремонтные участки (участки технического обслуживания (ТО) и текущего ремонта (ТР), шиномонтажный и шиноремонтный участок, участок диагностики и оперативного аварийного ремонта, участок ремонта дизелей и топливной аппаратуры, участки механосварочного производства и ремонта агрегатов)
- оборотный склад
- инструментальная кладовая
- мойка автосамосвалов
1) Состав, структура и характеристики функциональных задач в рамках деятельности ремонтной службы
1.1) Ремонтные участки
АРМ каждого из ремонтных участков должен фиксировать информацию по решению следующих функциональных задач:
- уточнение наряд-задания
- выявление необходимых деталей и их бронирование
- оформление заявок на запчасти
- сдача деталей на оборотный склад
- учет выполненного ремонта
1.2) ЦУП
Осуществляет оперативное управление ремонтными подразделениями и проводит анализ текущей и перспективной обстановки.
АРМ ЦУП должен обеспечить решение следующих задач:
- контроль неснижаемого запаса на оборотном складе
- планирование ремонтов дизелей по периодам
- планирование ремонтов автосамосвалов по периодам (включая ППР, текущие ремонты и ТО на двое суток и на месяц вперед)
- расчет резерва времени по шинам
- расчет резерва времени по фильтрам
- расчет средней наработки и анализ отказов узлов автосамосвала
- расчет средней наработки и анализ отказов узлов дизеля
- формирование заказов на изготовление деталей
- формирование заявок на запчасти
- формирование наряд-заданий
- анализ и учет расхода запасных частей, оборотных агрегатов, шин, материалов ГСМ и др.
- учет движения крупных агрегатов после ремонта по самосвалам (дизель, генератор, РМК, электродвигатели), сопровождение происходивших по ним неисправностей для облегчения диагностирования самосвалов в дальнейшем
- проведение анализа технического состояния парка по определенным критериям (пробег, моточасы, проведенные ремонты в хронологическом порядке, результаты диагностики по спектральному анализу масел и др.)
- учет времени простоев по определенным критериям (по вине персонала, по причине отсутствия запчастей, ГСМ, инструментов, по причине ожидания ремонта из-за отсутствия места или ремонтников)
- сбор статистики и анализ ходимости узлов и агрегатов с целью определения своевременного срока замены при предельном износе
- контроль за аварийным запасом з/ч и своевременное оповещение служб снабжения и техотдела;
- на основании графика проведения ТО, выданного техотделом, и с учетом реального времени наработки осуществление перерасчета постановки на техобслуживание автосамосвалов.
- выбор места установки а/с в ремонтной зоне или отстое в ожидании ремонта по определенным критериям (подъезд манипулятора (автопогрузчика) к а/с, потребность в г/п механизмах, длительность ремонта, занятость необходимых специалистов на других самосвалах, наличие необходимых з/ч для проведения ремонта, потребность в сварочных работах).
1.3) Оборотный склад
- учет номенклатуры и количества поступивших на оборотный склад отремонтированных агрегатов и узлов с участков
- учет расхода агрегатов и узлов с оборотного склада на конкретные самосвалы
1.4) Инструментальная кладовая
- учет номенклатуры и количества поступивших на склад инструментов и расходных материалов к ним
- учет расхода инструментов и материалов
1.5) Мойка автосамосвалов
- учет операций по мойке автосамосвалов
Ниже рассматриваются фрагменты технического проектирования двух автоматизированных рабочих мест: АРМ ДИАГНОСТИКА и АРМ ХИМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ.
2) Логическая модель базы данных ремонтной службы и ее привязка к функциональной модели автобазы
2.1) Схема базы данных ремонтной службы
2.2) Взаимосвязи информационной и функциональной моделей
3) Состав и структура автоматизированных рабочих мест ремонтной службы
3.1) АРМ ДИАГНОСТИКА
3.1.1) Учет выполненной диагностики по электрической трансмиссии
3.1.2) Учет выполненной диагностики по дизелю
3.1.3) Учет выполненной диагностики по гидравлической системе
<3.2) АРМ ХИМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ
<3.2.1) Учет результатов химического анализа масел
3.2.2) Учет результатов химического анализа топлива
3.2.3) Учет результатов химического анализа охлаждающих жидкостей
Другие материалы по теме
| 
